The invention discloses a preparation method and application of a highly dispersed nitrogen doped graphene quantum dot in water phase. The preparation method is as follows: the aqueous solution of four butyl hydrogen oxide is used as the electrolyte, the high pure stone ink rod is used as the working electrode, the platinum wire electrode is used as the electrode, the mercury electrode is used as the reference electrode, and the constant potential timing is used. The electrolytic graphite rod was electrolyzed by current method, and the solution was filtered to remove the graphene layer and the high dispersive nitrogen doped graphene quantum dots in the water phase were obtained by dialysis bag dialysis. The preparation method of the invention has the advantages of simple technology, cheap raw materials and short preparation time. The prepared nitrogen doped graphene quantum dots have the characteristics of good dispersibility in water, long fluorescence life, high quantum yield and good biocompatibility. It has a very good application prospect in the fluorescence detection and imaging domain of life samples.
【技术实现步骤摘要】
一种水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点的制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料
,具体涉及一种水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点的制备方法和应用。
技术介绍
近年来,石墨烯量子点作为一种新型的量子点,因其独特的性能引起了人们的广泛关注。石墨烯量子点(GQDs)由于具有毒性低、荧光性能稳定、水中分散性高以及生物相容性良好等优点,已经在细胞成像和生物传感等多个生命科学领域展现了巨大的潜在应用价值。更为重要的是,GQDs的性质可以通过控制其尺寸、边缘形状以及剪裁其电子结构得到进一步调控。其中,杂原子掺杂是调控GQDs电子结构的最为有效的途经,杂原子的掺杂可以调控GQDs的带宽并提高其荧光量子产率。由于氮原子与碳原子具有相似的原子半径,从而被视为最为理想的掺杂对象。目前已经发展了多种制备氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)的方法,包括气相沉积法、水热法、微波法及电化学方法等。其中电化学方法是一种简单、快速且无需强酸、高温处理的制备NGQDs的简单方法。但是,目前电化学方法制备NGQDs主要以四丁基高氯酸铵(TBAP)为N源,而TBAP不溶于水,而溶于乙腈(在乙腈中溶解度0.1g/mL)。该方法制备得到的NGQDs分散在乙腈相中,无法直接用于生命样品的分析检测,从而限制了其在生命科学领域的应用。而如果将量子点从有机相转移到水相中,相转移过程会导致量子产率的大幅降低。
技术实现思路
鉴于此,本专利技术的目的是提供一种水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点的制备方法和应用,该方法成功制备了水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点,并且所获得的氮掺杂石墨烯量子点具有荧光性能稳定、量子产率高及 ...
【技术保护点】
一种水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点的制备方法,包括以下步骤:步骤1)配置四丁基氢氧化铵溶液;步骤2)以步骤1)制得的四丁基氢氧化铵溶液作为电解液,以高纯石墨棒作为工作电极,铂丝电极作为对电极,甘汞电极作为参比电极,构成三电极电化学工作系统;步骤3)在步骤2)所述电化学工作系统中采用恒电位计时电流法电解石墨棒;步骤4)将经步骤3)电解后的溶液进行过滤,除去剥落的石墨烯片层;步骤5)将经步骤4)过滤后的液体放入透析袋,经透析纯化后,即得所述水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点。
【技术特征摘要】
1.一种水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点的制备方法,包括以下步骤:步骤1)配置四丁基氢氧化铵溶液;步骤2)以步骤1)制得的四丁基氢氧化铵溶液作为电解液,以高纯石墨棒作为工作电极,铂丝电极作为对电极,甘汞电极作为参比电极,构成三电极电化学工作系统;步骤3)在步骤2)所述电化学工作系统中采用恒电位计时电流法电解石墨棒;步骤4)将经步骤3)电解后的溶液进行过滤,除去剥落的石墨烯片层;步骤5)将经步骤4)过滤后的液体放入透析袋,经透析纯化后,即得所述水相中高分散的氮掺杂石墨烯量子点。2.根据权利要求1所述的一种水相中高分...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴萍,杨冠草,蔡称心,
申请(专利权)人:南京师范大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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